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舰船腐蚀相关静态电场水下电位特征研究

杨鹏程 杨靖浩 姜润翔

杨鹏程, 杨靖浩, 姜润翔. 舰船腐蚀相关静态电场水下电位特征研究[J]. 水下无人系统学报, 2023, 31(4): 545-551 doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2023-0056
引用本文: 杨鹏程, 杨靖浩, 姜润翔. 舰船腐蚀相关静态电场水下电位特征研究[J]. 水下无人系统学报, 2023, 31(4): 545-551 doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2023-0056
YANG Pengcheng, YANG Jinghao, JIANG Runxiang. Underwater Potential Characteristics of Static Electric Field Related to Ship Corrosion[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2023, 31(4): 545-551. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2023-0056
Citation: YANG Pengcheng, YANG Jinghao, JIANG Runxiang. Underwater Potential Characteristics of Static Electric Field Related to Ship Corrosion[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2023, 31(4): 545-551. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2023-0056

舰船腐蚀相关静态电场水下电位特征研究

doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2023-0056
详细信息
    作者简介:

    杨鹏程(1994-), 男, 硕士, 主要研究方向为舰船静电场隐身技术

  • 中图分类号: TJ630; U674

Underwater Potential Characteristics of Static Electric Field Related to Ship Corrosion

  • 摘要: 为深入分析舰船静电场信号特征, 在船模试验和海上平面电位测量阵列实测数据的基础上, 对舰船腐蚀相关静态电场水下电位特征进行研究。首先根据船模试验分析了阴极保护系统工作下的舰船静电场信号特征, 发现阴极保护系统对静电场信号的量级影响较大; 其次对海上实测数据获得的典型舰船水下电位信号进行时域和频域上的分析, 结果表明, 静电场能量主要集中在0~0.1 Hz频段内; 最后根据水下电位分布规律, 发现以12 dB作为检测门限时, 在240 m以浅深度, 相邻传感器之间的距离不大于320 m时, 传感器阵列才能准确探测水面等效源强度为10 A·m的舰船电场。

     

  • 图  1  “船体-通海阀”产生的水下电位信号

    Figure  1.  Underwater potential signal generated by hull-access valve

    图  2  牺牲阳极与辅助阳极布置图

    Figure  2.  Layout of sacrificial anodes and auxiliary anodes

    图  3  缩比模型通过电场测量阵列的现场照片

    Figure  3.  Field photos of scale model passing through electric field measurement array

    图  4  深度41.7 cm平面不同阴极保护状态条件下水下电位信号

    Figure  4.  Underwater potential signals under different cathodic protection conditions at a depth of 41.7 cm

    图  5  不同深度平面的水下电位信号(牺牲阳极阴极保护状态)

    Figure  5.  Underwater potential signals at different plane depths(sacrificial anode and cathode protection state)

    图  6  海洋环境电位分布(4级海况)

    Figure  6.  marine environmental potential distribution(level 4 sea state)

    图  7  海洋环境电位频谱及累计能量占比(4级海况)

    Figure  7.  Spectrum and cumulative energy proportion of marine environmental potential(level 4 sea state)

    图  8  典型目标水下电位分布

    Figure  8.  Underwater potential distribution of typical targets

    图  9  典型目标水下电位峰-峰值变化曲线

    Figure  9.  Underwater peak-to-peak potential curves of typical targets

    图  10  典型目标水下电位频谱

    Figure  10.  Underwater potential spectrum of typical targets

    图  11  不同频段内累计能量与总能量比值

    Figure  11.  Ratio of cumulative energy to total energy in different frequency bands

    图  12  10 A·m的水平电偶极子电位幅度值随深度变化曲线

    Figure  12.  Variation of the potential amplitude of 10 A·m horizontal electric dipole with depth

    图  13  不同正横距条件下电位幅度值随正横距变化曲线

    Figure  13.  Variation of potential amplitude with differentpositive transverse distances

  • [1] 龚沈光, 卢新城. 舰船电场特性初步分析[J]. 海军工程大学学报, 2008, 20(2): 1-4.
    [2] 张玉涛, 王巍. 舰船静电场特性分析[J]. 船电技术, 2018, 38(6): 15-17. doi: 10.13632/j.meee.2018.06.003

    Zhang Yutao, Wang Wei. Research on ship’s static electric field[J]. Marine Electric & Electronic Technology, 2018, 38(6): 15-17. doi: 10.13632/j.meee.2018.06.003
    [3] 王瑾. 舰船水下电场测量[J]. 中国舰船研究, 2007, 2(5): 45-49.

    Wang Jin. Measurement of underwater electric field for ships[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2007, 2(5): 45-49.
    [4] Fabio S. Advanced mine capability[R]. Ghedi, BS, Italy: RWM Italia S. p. A., 2012: 1-65.
    [5] 姜润翔, 史建伟, 龚沈光. 船舶极低频电场信号特性分析[J]. 海军工程大学学报, 2014, 26(1): 5-8.

    Jiang Runxiang, Shi Jianwei, Gong Shenguang. Analysis of signal characteristics of ship’s extremely low frequency electrical field[J]. Journal of Naval University of Engineering, 2014, 26(1): 5-8.
    [6] Daya Z A, Hutt D L, Richards T C. Maritime electromagnetism and DRDC management research[R]. Canada: Defence R&D Canada-Atlantic, 2005: 1-80.
    [7] 杨清学. 外加电流阴极保护装置在舰船防腐中的应用研究[J]. 舰船科学技术, 2016, 38(10): 181-183.

    Yang Qingxue. Impressed current cathodic protection on the application of the ship[J]. Ship Science and Technology, 2016, 38(10): 181-183.
    [8] 蒋治国, 陈聪, 危玉倩. 舰船自然腐蚀时腐蚀相关电场场源等效方法研究[J]. 海军工程大学学报, 2020, 32(1): 14-19.

    Jiang Zhiguo, Chen Cong, Wei Yuqian. Study on equivalent method of field source for natural corrosion-related-electric field of ships[J]. Journal of Naval University of Engineering, 2020, 32(1): 14-19.
    [9] 姜润翔, 林春生, 龚沈光. 基于点电荷模型的舰船静电场反演算法研究[J]. 兵工学报, 2015, 36(3): 545-551.

    Jiang Runxiang, Lin Chunsheng, Gong Shenguang. Electrostatic electric field inversion method for ship based on point charge source model[J]. Acta Armamentarii, 2015, 36(3): 545-551.
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-05-13
  • 修回日期:  2023-06-25
  • 录用日期:  2023-06-27
  • 网络出版日期:  2023-08-02

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